论文部分内容阅读
摘要：本文通过煤田地质勘探存在的问题，分析了煤田地质勘探的技术，从而提出来对未来发展提出了一些建议。
关键词：煤田地质勘探;技术;发展
1、引言
根据地形、地质和物性等条件，合理选择勘探手段，统筹布置各项工程，严格工程施工顺序，综合研究各种地质信息，提交高质量地质报告，这就是近年来逐渐完善的煤炭资源综合勘探方法。通过采用遥感扫面、物探扫线、钻探及测井扫点的工作部署，在具体勘探区，采用重磁资料确定煤系分布范围和基底深度、用高分辨率数字地震控制断层、褶皱和其他异常体的发育；用钻探结合测井方法验证地震勘探结果，并重点控制煤层的变化。通过地震、钻探和测井资料的综合解释研究，可获得高精度的地质勘探成果。在构造上，能够控制落差10-15m的小断层和落差5-l0m的小断点、主采煤层的底板等高线能控制在l％-2％以内。在煤层上，能够控制煤层的发育特征，并可利用地震波组的波形、多元参数特征和变化趋势，解释典型煤层的厚度和宏观结构类型。在经济上，大幅度节约了钻探工作量，钻孔数减少50％-80％，缩短了勘探周期，勘探成本降低30％-50％，具有明显的技术经济效益。
2、我国煤田地质勘探存在的问题
2.1 从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看，随着采深增大，突水事故经常出现，突水量也日益增大。由于这些煤田水文地质条件特别复杂，加之采深不断增大，浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此，我国 煤矿水害防治技术的发展趋势是：深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征，深部矿井底板岩溶水突出机理，开发突水预测预报技术；开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。
2.2 从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害，实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后，原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏，岩体应力再分配，从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理，事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化，就有可能预测上述动力地质现象是否会形成，确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。
2.3 从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏，从而可能形成一系列环境问题，如耕地破坏、水源污染、沙化，粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等更具破坏性的灾害地质现象，如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发，旧账未清，新账纷至，所产生的问题相当严重，煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一，今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。
3、煤田钻探新技术
3.1 绳索取芯技术
绳索取芯技术就是在不提出钻杆的情况下，采用内套管的结构，以绳索提出内套管的方式，将钻进中收集到内套管的岩芯提取到地面后取出。使用该技术，能够大大减少工人劳动强度，提高效率、提高各项经济技术指标。该技术在煤田地质系统推广已有数年的历史，今后还将继续推广普及，并逐步解决推广应用中出现的技术问题，完善该项技术。
3.2钻进参数探测技术
在钻探施工时，有许多钻进特征是依靠工人的感觉和经验获得的，钻工是依靠对钻进状态的判断采取措施来调整操作。这种方式人为主观性大、不易掌握，难以形成标准化操作。通过近年来的科技攻关和对外技术合作，钻进参数探测系统正在被越来越多的煤矿企业应用，因为它可以通过各传感仪实时掌握到下列钻进参数：钻杆旋转速度、钻进进尺速度、钻杆扭矩、钻进压力、进水量、返水量、泵压、孔深、泥浆粘度、密度和pH值等。钻工依据这些参数，可及时、准确地调整操作。这可大大降低工人劳动强度，提高钻进质量和工作效率。
3.3 高分辨率數字地震勘探技术
高分辨率数字地震勘探就是一整套以数字方式记录高质量的地震信号，并经数字处理而获得高分辨率地震勘探效果的技术方法，它包括在数据采集上采用四小（小药量、小道距、小采样间隔和小组合基距）、两高（高频检波器、高频低截滤波）、合适的井深及准确点位（炮点、检波点）；在数据处理上强调噪声衰减、子波长度压缩及精确的叠加和偏移，最终获得高信噪比、宽带的高频信号，使得小型煤田构造和异常清晰的显出。
1）改变开拓方案，调整井筒位置和生产能力；
2）修改采区设计，如工作面位置、走向及长度；
3）修改主要巷道位置，调整矿井边界等。
近年来，随着用户要求的逐渐提高和大容量高速计算机的发展，使人 们能够对海量的地震勘探数据进行处理，这才使得三维地震勘探技术得以提出和飞速发展。三维地震勘探技术能够将探测小构造的程度大大提高。由于那些条件较好、启用三维方法较早的矿区大受益处，从而使其他一些煤矿或待开发井田的业主开始要求进行三维地震勘探工作，由二维转向三维的大趋势已不容置疑。在二维地震勘探技术推广中，目前正在进一步通过增大主频波来提高分辨率以探测更小的断层，完善山区地震勘探方法，研究总结黄土垣区勘探方法2 煤田钻探新技术和地震勘探成果解释等方面，进一步发展和拓宽二维勘探技术，以期更好的为煤炭生产用户服务。三维地震勘探由于工作量大、成本高、技术成熟度低等因素，近几年已经通过推广体积解释技术、深度域代替时间域、模型技术的广泛使用、约束反演的使用、山区三维地震问题的解决、纵横波联合勘探的推进、多道三维地震勘探技术的开发、现场实时处理的应用等一系列方法和手段，得到逐步完善和发展，进一步提高了精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户的需求。
4、煤田地质勘探技术发展的建议
4.1 根据我国的煤炭资源分布特点、勘探和开发现状，要争取国家优惠政策，加强地质勘查力度，多渠道融纳资金，查明煤炭资源家底，为煤炭工业可持续发展规划提供依据。
3.2 加强煤炭资源的勘查开发规划，对已探明的煤炭资源实行保护性开发及综合利用。要规划出对我国经济和社会发展有较大影响的大矿区或重要基地，在条件成熟时将煤炭就地转化，向外输气、输电、输油。对小煤矿进行联合改造，扩大单井生产规模，改进采煤方法，提高回采率，同时要加强缺煤地区煤炭资源的开发，使农牧民改烧柴为烧煤，减少对植被的破坏，保护生态环境。
4.3 要依靠科技进步，促进煤田地质可持续发展。积极开展煤炭及相关领域地质理论和技术方法研究，加强煤田地质基础研究，为煤炭资源调查、煤田地质勘探查以及相关的煤层气、水资源评价提供理论支撑和技术支撑。
4.4 加强煤田地质勘查设备更新改造和人才队伍的建设，以高新技术改造传统地质勘查业。加强国际国内技术合作和交流，促进煤田地质科技工作向深部和广度发展。
4.5 加强矿业权市场建设，吸纳各种资金开发煤炭资源，对占而不开、占大开小的现象及时纠正。
4.6 加强环境保护，重视生态建设。本着谁开发、谁污染、谁治理的原则，对因矿业开发引发的煤层自燃，环境污染、山体滑坡等地质灾害，要加强调查评价和综合治理。发展循环经济，重视煤炭加工、综合利用及洁净煤利用。■
参考文献
[1] 房玉涛,李翠. 煤田地质勘探技术研究[J]. 硅谷. 2011(02)
[2] 王树江. 浅谈煤田地质勘探技术发展[J]. 民营科技. 2011(04)
关键词：煤田地质勘探;技术;发展
1、引言
根据地形、地质和物性等条件，合理选择勘探手段，统筹布置各项工程，严格工程施工顺序，综合研究各种地质信息，提交高质量地质报告，这就是近年来逐渐完善的煤炭资源综合勘探方法。通过采用遥感扫面、物探扫线、钻探及测井扫点的工作部署，在具体勘探区，采用重磁资料确定煤系分布范围和基底深度、用高分辨率数字地震控制断层、褶皱和其他异常体的发育；用钻探结合测井方法验证地震勘探结果，并重点控制煤层的变化。通过地震、钻探和测井资料的综合解释研究，可获得高精度的地质勘探成果。在构造上，能够控制落差10-15m的小断层和落差5-l0m的小断点、主采煤层的底板等高线能控制在l％-2％以内。在煤层上，能够控制煤层的发育特征，并可利用地震波组的波形、多元参数特征和变化趋势，解释典型煤层的厚度和宏观结构类型。在经济上，大幅度节约了钻探工作量，钻孔数减少50％-80％，缩短了勘探周期，勘探成本降低30％-50％，具有明显的技术经济效益。
2、我国煤田地质勘探存在的问题
2.1 从完善矿井水防治与保水采煤研究方面来看，随着采深增大，突水事故经常出现，突水量也日益增大。由于这些煤田水文地质条件特别复杂，加之采深不断增大，浅部矿井水治理获得的一些认识往往不适应深部矿井水动力条件。因此，我国 煤矿水害防治技术的发展趋势是：深入研究矿区深部岩溶水形成与运移特征，深部矿井底板岩溶水突出机理，开发突水预测预报技术；开发适应现代机械化开采的采掘区无水险水害防治技术。
2.2 从开展动态地质研究方面来看常见的岩煤突出、瓦斯突出、冲击地压、突水、井筒破裂等井下灾害，实际上是一种动力地质现象。这些现象均与岩体应力场有关。主要起因于岩煤采掘后，原有自然条件下各种地质因素之间的平衡遭受破坏，岩体应力再分配，从而引发或诱发出这类灾害性地质现象。通过研究这些现象形成的地质机理，事先测定出采掘阶段岩体应力随时空的动态变化，就有可能预测上述动力地质现象是否会形成，确定并采取消除或减弱这些灾害的措施。
2.3 从加强环境地质勘查与灾害地质防治方面来看由于矿区在天然条件下以及因开发而使地质体系遭受破坏，从而可能形成一系列环境问题，如耕地破坏、水源污染、沙化，粉尘、一氧化碳、二氧化硫造成的大气污染等更具破坏性的灾害地质现象，如地裂、地表塌陷、滑坡乃至诱发地震。由于历史原因及煤矿不断开发，旧账未清，新账纷至，所产生的问题相当严重，煤矿环境问题是制约煤炭工业可持续发展的关键因素之一，今后矿区环境评价与治理将成为开发部门重要的工作内容。
3、煤田钻探新技术
3.1 绳索取芯技术
绳索取芯技术就是在不提出钻杆的情况下，采用内套管的结构，以绳索提出内套管的方式，将钻进中收集到内套管的岩芯提取到地面后取出。使用该技术，能够大大减少工人劳动强度，提高效率、提高各项经济技术指标。该技术在煤田地质系统推广已有数年的历史，今后还将继续推广普及，并逐步解决推广应用中出现的技术问题，完善该项技术。
3.2钻进参数探测技术
在钻探施工时，有许多钻进特征是依靠工人的感觉和经验获得的，钻工是依靠对钻进状态的判断采取措施来调整操作。这种方式人为主观性大、不易掌握，难以形成标准化操作。通过近年来的科技攻关和对外技术合作，钻进参数探测系统正在被越来越多的煤矿企业应用，因为它可以通过各传感仪实时掌握到下列钻进参数：钻杆旋转速度、钻进进尺速度、钻杆扭矩、钻进压力、进水量、返水量、泵压、孔深、泥浆粘度、密度和pH值等。钻工依据这些参数，可及时、准确地调整操作。这可大大降低工人劳动强度，提高钻进质量和工作效率。
3.3 高分辨率數字地震勘探技术
高分辨率数字地震勘探就是一整套以数字方式记录高质量的地震信号，并经数字处理而获得高分辨率地震勘探效果的技术方法，它包括在数据采集上采用四小（小药量、小道距、小采样间隔和小组合基距）、两高（高频检波器、高频低截滤波）、合适的井深及准确点位（炮点、检波点）；在数据处理上强调噪声衰减、子波长度压缩及精确的叠加和偏移，最终获得高信噪比、宽带的高频信号，使得小型煤田构造和异常清晰的显出。
1）改变开拓方案，调整井筒位置和生产能力；
2）修改采区设计，如工作面位置、走向及长度；
3）修改主要巷道位置，调整矿井边界等。
近年来，随着用户要求的逐渐提高和大容量高速计算机的发展，使人 们能够对海量的地震勘探数据进行处理，这才使得三维地震勘探技术得以提出和飞速发展。三维地震勘探技术能够将探测小构造的程度大大提高。由于那些条件较好、启用三维方法较早的矿区大受益处，从而使其他一些煤矿或待开发井田的业主开始要求进行三维地震勘探工作，由二维转向三维的大趋势已不容置疑。在二维地震勘探技术推广中，目前正在进一步通过增大主频波来提高分辨率以探测更小的断层，完善山区地震勘探方法，研究总结黄土垣区勘探方法2 煤田钻探新技术和地震勘探成果解释等方面，进一步发展和拓宽二维勘探技术，以期更好的为煤炭生产用户服务。三维地震勘探由于工作量大、成本高、技术成熟度低等因素，近几年已经通过推广体积解释技术、深度域代替时间域、模型技术的广泛使用、约束反演的使用、山区三维地震问题的解决、纵横波联合勘探的推进、多道三维地震勘探技术的开发、现场实时处理的应用等一系列方法和手段，得到逐步完善和发展，进一步提高了精度、降低成本、提高工作效率、最大限度满足用户的需求。
4、煤田地质勘探技术发展的建议
4.1 根据我国的煤炭资源分布特点、勘探和开发现状，要争取国家优惠政策，加强地质勘查力度，多渠道融纳资金，查明煤炭资源家底，为煤炭工业可持续发展规划提供依据。
3.2 加强煤炭资源的勘查开发规划，对已探明的煤炭资源实行保护性开发及综合利用。要规划出对我国经济和社会发展有较大影响的大矿区或重要基地，在条件成熟时将煤炭就地转化，向外输气、输电、输油。对小煤矿进行联合改造，扩大单井生产规模，改进采煤方法，提高回采率，同时要加强缺煤地区煤炭资源的开发，使农牧民改烧柴为烧煤，减少对植被的破坏，保护生态环境。
4.3 要依靠科技进步，促进煤田地质可持续发展。积极开展煤炭及相关领域地质理论和技术方法研究，加强煤田地质基础研究，为煤炭资源调查、煤田地质勘探查以及相关的煤层气、水资源评价提供理论支撑和技术支撑。
4.4 加强煤田地质勘查设备更新改造和人才队伍的建设，以高新技术改造传统地质勘查业。加强国际国内技术合作和交流，促进煤田地质科技工作向深部和广度发展。
4.5 加强矿业权市场建设，吸纳各种资金开发煤炭资源，对占而不开、占大开小的现象及时纠正。
4.6 加强环境保护，重视生态建设。本着谁开发、谁污染、谁治理的原则，对因矿业开发引发的煤层自燃，环境污染、山体滑坡等地质灾害，要加强调查评价和综合治理。发展循环经济，重视煤炭加工、综合利用及洁净煤利用。■
参考文献
[1] 房玉涛,李翠. 煤田地质勘探技术研究[J]. 硅谷. 2011(02)
[2] 王树江. 浅谈煤田地质勘探技术发展[J]. 民营科技. 2011(04)